最低成本打造ros机器人底盘：ros系统与底盘stm32驱动板通信

MPRO 用于调试ros小车底盘，pid开发学学，电机驱动板反馈脉冲等数据的上位机工具。欢迎下载试用。

MPRO搭载stm32单片机驱动GA370编码电机，实现PID速度调节，转向控制。

实体图如下，采用杜邦线加模块设计。简单易用，可实现插拔，随意插拔适配。

公开线路连接图，

这里使用上位机软件进行pid调试

这里感谢miiboo 和http://stevenshi.me/

设计思路 有的朋友使用全向移动底座，有的使用两轮差动或四轮驱动实现移动底座；为了保持代码通用性，运动学解析这一部分没有特别的说明，移动底座只接收 x 与 y 两个方向的线速度以及一个绕 z 轴的角速度；针对不同的移动底座，还需要设计不同的运动学解析函数，以便于将线速度与角速度转变成电机运动指令，从而控制电机运动。ROS 部分实现一个节点，该节点订阅 cmd_vel 话题，并将该话题转变成 x y 两个方向的线速度以及一个绕 z 轴的角速度，通过串口发送到移动底座，即给STM32；另外该节点还需要发布导航需要的 odom 消息，这个消息需要移动底座提供，通过STM32的串口发送机器人的位置、速度、偏航角等信息，经过特殊的变换之后再发布。

stm32

串口1

//用于接收上位机的指令 ros位上位机

void USART1_IRQHandler(void) {

{ u8 tmp,ret ; tmp = USART_ReceiveData(USART1);

if(ret ==0 ) uart1recflg =1; }

}

参考MT法则，求编码速度这里编码速度只用到了单相。我们用TIMEr2就完成了测速和pid调节

u8 Ledflg=0; unsigned int cnt=0; extern u8 flg30s; extern u8 count; extern u8 switch2s; double nLeft,nRight,nLeftO,nRightO; void TIM2_IRQHandler(void) { static u8 start=0,start2=0; //开始计时标志 static u8 Z=11; //转动一圈脉冲数目 static u8 flag=0,flag2=0; //计数1S static u32 pusleLCnt,pusleRcnt; static u16 M1=0,N1=0; //单位时间内脉冲数 static u16 aTemp1=0,aTemp2=0; //赞存时间 static u16 count=0,count2=0,cnt=0; //中断计数 static u16 pulse_counter = 0; //脉冲计数 static u16 pulse_counter2 = 0; //脉冲计数 static double M2=0,N2=0; //单位时间内高频 static double f0=1000000; //频率1Mhz static char ledflg =0; static unsigned char pv=104;//减速比 //--------------------------------------------------------------- if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //1ms 中断 { if(cnt++==1000) //1s钟时间到 { flag=1; cnt=0; if(ledflg ==0) { ledflg =1; GPIO_SetBits(GPIOC, LED1_PIN); } else { GPIO_ResetBits(GPIOC, LED1_PIN); ledflg =0; }

}

stm32将cmd_vel转换成左右论速度也是在 s’t’m32完成

left_vel = self.dx - self.dr * self.wheel_dist / 2 ；

right_vel = self.dx + self.dr * self.wheel_dist / 2； self.dx是在x上的线速度。dr是绕z轴的角速度。wheel_dist是两个轮子之间的距离。这样就实现昂前进，左右转了。

在stm32上需要经过转换发布里程计

odometry.c 里程计计算

#include “odometry.h”

/*********************************************** 输出 *****************************************************************/

float position_x=0,position_y=0,oriention=0,velocity_linear=0,velocity_angular=0;

/*********************************************** 输入 *****************************************************************/

extern float odometry_right,odometry_left;//串口得到的左右轮速度

/*********************************************** 变量 *****************************************************************/

float wheel_interval= 268.0859f;// 272.0f; // 1.0146 //float wheel_interval=276.089f; //轴距校正值=原轴距/0.987

float multiplier=4.0f; //倍频数 float deceleration_ratio=90.0f; //减速比 float wheel_diameter=100.0f; //轮子直径，单位mm float pi_1_2=1.570796f; //π/2 float pi=3.141593f; //π float pi_3_2=4.712389f; //π3/2 float pi_2_1=6.283186f; //π2 float dt=0.005f; //采样时间间隔5ms float line_number=4096.0f; //码盘线数 float oriention_interval=0; //dt时间内方向变化值

float sin_=0; //角度计算值 float cos_=0;

float delta_distance=0,delta_oriention=0; //采样时间间隔内运动的距离

float const_frame=0,const_angle=0,distance_sum=0,distance_diff=0;

float oriention_1=0;

u8 once=1;

/****************************************************************************************************************/

//里程计计算函数 void odometry(float right,float left) { if(once) //常数仅计算一次 { const_frame=wheel_diameterpi/(line_numbermultiplier*deceleration_ratio); const_angle=const_frame/wheel_interval; once=0; }